Abstrak —Permasalahan  kemacetan  di  Indonesia  yang  tak kunjung  usai  terutama  di  Ibukota  Jakarta  membuat  kerugian yang  luar  biasa.  Sehingga  diperlukan  beberapa  penilitian  lebih lanjut  untuk  mengatasi  permasalahan  ini  karena  memiliki kerugian yang luar biasa hingga 12,21 triliun. Salah satu solusinya adalah articulated bus Transjakarta yang merupakan transportasi massal  yang  mampu  menyerap  penumpang  hingga  123.710 penumpang / harinya, terlebih lagi di koridor 13 yang merupakan elevated road yang mampu menyerap hingga 24.000 penumpang / harinya.  Namun,  penggunaan articulated  bus pada elevatd  road menimbulkan permasalahan yaitu traksinya, dikarenakan beban yang  diangkut  dua  kali  beban  bus  biasa.  Oleh  karena  itu, penelitian  ini  melakukan redesign tingkat  transmisi  pada articulated bus
Dalam  penilitan  ini,  dilakukan  beberapa  tahapan  pengujian. Pertama,  penulis  melakukan  pencarian  data  dynotest  dan  torsi konverter  pada articulated  bus agar  bisa  diketahui  efisiensi transmisi, efisiensi torsi konverter, rasio kecepatan (csr) dan rasio torsi  konverter  (ctr)  yang  terdapat  pada  bus.  Kedua,  analisa perhitungan  sehingga  dapat  diketahui  grafik  karakteristik  bus pada  kondisi  standar.  Ketiga,  dilakukan  evaluasi  terhadap karakteristik  traksi  bus  kondisi  standar  yang  kemudian dilanjutkan redesign tingkat  transmisi  untuk  mengoptimalkan kinerja mobil dengan menggunakan teori progressi geometri. Dari  penilitian  ini  didapatkan  data  berupa  traksi  bus  dengan kondisi rasio gigi standar. Kemudian dievaluasi untuk mengetahui tahap  redesign  yang  harus  dilakukan  pada  beberapa  tingkat kecepatan.  Kondisi  standar  memiliki  nilai  losses  traksi  sebesar 14.830,70 N, kemudian hasil redesign 6 tingkat nilai losses traksi sebesar 9.786,21 N dari semula, kemudian hasil redesign 7 tingkat sebesar  9.107,87  N,  kemudian  hasil  redesign  8  tingkat  sebesar 8.429,74 N, kemudian hasil redesign 9 tingkat sebesar 5.011,84 N, kemudian  hasil  redesign  10  tingkat  sebesar  2.777,05  N.  Artinya losses  traksi  dapat  diminimalisir  dengan  menambah  jumlah tingkatan  kecepatan.  Pada  kondisi  hasil  redesign,  bus  mampu melalui  kondisi  tanjakan  lebih  dari  18  derajat,  sudah  sesuai dengan standar elevasi tanjakan jalan di koridor 13 Transjakarta yaitu 12 derajat.
Kata  Kunci — Dynotest, Karakteristik  Traksi ,  Articulated  Bus, Redesign , Progresi Geometri .

## I. PENDAHULUAN
NDONESIA merupakan negara berkembang yang memiliki perkembangan  ekonomi  yang  terus  membaik,  proyeksi penduduk  Indonesia  (2010-2035)  juga  menjadi  perhatian banyak  pihak  terutama  pihak  pemerintah.  Pihak  pemerintah coba  menganstisipasi  bahaya  lonjakan  penduduk  dengan melakukan  Sensus  Penduduk  2010  (SP2010)  yang  dilakukan
melalui  Badan  Pusat  Statistik  (BPS).  Sensus  tersebut mengatakan  bahwa  pada  tahun  2010  Indonesia  memiliki penduduk  sebanyak  238,5  juta  kemudian  meningkat  menjadi 261 juta pada tahun 2017 dan diestimasikan akan menjadi 305 juta jiwa pada tahun 2035. Lonjakan yang cukup tinggi ini tidak hanya  terjadi  di  Indonesia  juga  terjadi  di  Jakarta,  tahun  2010 Jakarta memiliki penduduk 9.640 jiwa melonjak hingga 11.459 jiwa  pada  tahun  2035  karena  terlalu  banyak  urbanisasi penduduk.  Hal  ini  tidak  diimbangi  perkembangan  fasilitas transportasi  seperti  jalan  dan  angkutan  umum.  Tidak terpenuhinya  fasilitas  transportasi  membuat  kemacetan  yang luar  biasa.  Pada  tahun  2010  saja,  Jakarta  sudah  mengalami kerugian  12,8  triliun  karena  lalu  lintas  yang  hanya  mampu bergerak 20,21 km/jam per kendaraannya. Bayangkan saja, 60 persen  waktu  hambatan  dan  hanya  40  persen  sisanya  waktu bergerak [1].
Bus  Transjakarta  menjadi  solusi  untuk  permasalahan  ini, pada  tahun  2017  moda  transportasi  ini  mampu  menyerap hingga  123.710  penumpang  per  harinya.  Menjadi  sebuah perhatian  ketika  kordior  13  dilaksanakan,  dari  Ciledug  ke Tendean  yang  berjarak  15  km  bisa  ditempuh  hanya  30  menit dari sebelumnya 2 jam. Dari total daya serap bus Transjakarta koridor  13  mampu  menyerap  24.000  penumpang.  Namun, tanjakan  yang  cukup  tajam  menjadi  perhatian  bagi  penulis. Optimalisasi  traksi  menjadi  solusi  yang  ditwarkan  penulis, bentuk  optimalisasi  traksi  yang  dilakukan  adalah  mengubah rasio transmisi dengan dasar penilitian sebelumnya [1].
Penelitian baru-baru ini yang dilakukan oleh lembaga Auto Smart  Kanada,  yang  menjabarkan  pengaruh  desain  gear  ratio terhadap fuel  consumption  reduction kendaraan,  hal  ini  dapat dilihat pada Tabel 1 berikut
Tabel 1. Pengaruh gear ratio terhadap fuel consumption reduction [1]
Technology Fuel Consumption Reduction* Comments Five-speed automatic transmission 2-3 % Technology  can  also  improve vehicle performance Six-speed automatic transmission 3-5% - Seven-speed automatic transmission 5-7% - Eight-speed automatic transmission 6-8% -

## Analisis Karakteristik Traksi serta Redesign Rasio Transmisi Articulated Bus TransJakarta
Billy Firmansyah dan I Nyoman Sutantra Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember e-mail : billy.firmansyah@gmail.com
I
6-speed dual-clutch automated transmission (DCT) 6-9% Original  automatic  transmissions with conventional manual transmissions that are supplemented  with  an  electro- hydraulic clutch, and shift actuators that have a DCT instead of a clutch. Contuniously variable transmission 1-7% These  have  some  issues  related  to differences in feel and engine noise. The  improvements  depend  on engine size.
Berdasarkan  Penelitian  yang  dilakukan,  rekomendasi penggunaan  gear  yang  efektif  untuk  Automatic  Transmission adalah 8 buah tingkatan  karena pengurangan konsumsi bahan bakar semakin  membaik dibandingkan tingkatan  dibawahnya. Selain  itu,  menurut  Peter  Huang  (Associate  Director  of  HIS Automotive China) Automatic Transmission pada mobil akan terus  meningkat  sampai  tahun  2025  seperti  terlihat  pada Gambar 1 berikut,

## Gambar 1.  Prediksi penggunaan tipe transmisi hingga 2025.
Selain  itu,  dengan  menambah  tingkatan  gigi  maka  akan diperoleh beberapa keuntungan. Diantaranya adalah, pemilihan tingkat  gear  tingkat  akhir  bisa  lebih  kecil  sehingga  kecepatan kendaraan  dapat  ditingkatkan  untuk  mencapai  kondisi overdrive,  serta  proses  pemindahan  gigi  bisa  lebih  halus. Beberapa  hal  tersebut  diatas  yang  mendasari  penulis  untuk melakukan  Analisa  Karakteristik  Traksi  serta  Redesign  Rasio Transmisi pada articulated bus Transjakarta.

## II. METODE PELITIAN
Adapun metode penelitian yang dilakukan dapat diilustrasikan dalam sebuah flowchart seperti Gambar 2.

## A. Studi Literatur
Penelitian ini diawali dengan melakukan studi literatur. Pada bagian ini dilakukan pengumpulan literatur berupa buku, jurnal serta  katalog  seputar articulated  bus yang  dapat  mendukung penelitian  tugas  akhir  ini.  Referensi  tersebut  erat  kaitanya dengan  penelitian  mengenai  analisa  karakteristik  traksi, informasi  mengenai  spesifikasi  kendaraan,  serta  penelitian mengenai proses redesign rasio transmisi menggunakan metode progresi geometri.

## B. Menghitung gaya hambat kendaraan
Gaya-gaya yang bekerja pada sebuah kendaraan yang sedang melaju  pada  sebuah  permukaan  dengan  sudut  tanjak  tertentu dapat dijabarkan dalam Gambar 3.
Ft  adalah  gaya  dorong  kendaraan  oleh  mesin  pada  roda penggerak.  Sesuai  tujuannya  agar  dapat  memenuhi  driver demand, pada Gambar 3 Ft (gaya dorong) dibagi menjadi tiga
yaitu Ff (gaya dorong pada roda depan), Fm (gaya dorong pada roda  tengah)  dan  Fr  (gaya  dorong  pada  roda  belakang).  Gaya dorong  pada  kendaraan  kendaraan  yang  sedang  berjalan, dihambat  oleh  tiga  macam  gaya  hambat  yaitu,  drag  force, rolling  resistance  serta  gaya  hambat  kendaraan  akibat  sudut tanjak. [2]
Gambar 2. Flowchart penelitian.
Gambar 3. Dinamika Kendaraan Articulated Bus . [3]

## 1. Gaya Hambat Aerodinamik
Gaya hambat karena udara pada mobil disebut dengan drag force.  Pada  dasarnya,  terdapat  beberapa  jenis  gaya  hambat angin  pada  kendaraan  yaitu  hambatan  bentuk,  hambatan pusaran,  hambatan  tonjolan,  serta  hambatan  aliran  dalam. Namun, pada dasarnya gaya hambat yang paling besar adalah akibat  gaya  hambat  bentuk  dan  pusaran.  Dengan  demikian, besarnya gaya hambat angin dapat dihitung dengan persamaan 1 seperti berikut,
Ra =   1/2 ⨯  ρ  ⨯  Cd  ⨯ Af  ⨯  Va² (1) Dimana:
Ra   = hambatan aerodinamika (N)
ρ  = massa jenis udara (kg/m³)
Cd  = koefisien drag Af   = Luas frontal kendaraan (m²) Va   = kecepatan relatif angin terhadap kendaraan(m/s)
Besarnya  Cd articulated  bus ini  adalah  0,68,  sedangkan untuk luasan frontal sebesar 8,33 m 2 dihitung dengan software CAD.
2. Gaya Hambat Rolling
Gaya yang kedua adalah rolling resistant. Yaitu gaya hambat akibat gesekan ban dengan jalan. Untuk mencari besarnya gaya hambat  rolling,  pertama  kita  harus  menentukan  besarnya koefisien  hambatan  rolling  (fr)  terlebih  dahulu.  Besarnya  Fr dapat  dicari  menggunakan  persamaan  2  hasil  eksperimen  J.J Taborek berikut, [4]
Fr  =  fo + fs  ( Vk 100 ) 2,5 (2)
Dimana: fr        = koefisien hambat rolling fo dan fs  = koefisien yang nilainya tergantung pada  tekanan ban,   didapat dari grafik Gambar 2.4
Vk       = kecepatan kendaraan (km/h)

## Gambar 4. Grafik Tekanan Ban terhadap Koefisien Hambat Rolling. [2]
Setelah  mendapatkan  koefisien  hambat  rolling  (Fr),  maka dengan menggunakan rumus pada persamaan 2 besarnya gaya hambat rolling dapat dicari. [2]
Rr = fr x (W) (3) Dimana:
Rr   = gaya hambat resistance pada roda belakang (N) W   = berat Articulated Bus (N) 3. Gaya Hambat Tanjakan
Gaya hambat yang ketiga adalah gaya hambat tanjakan, yaitu gaya  hambat  yang  diakibatkan  adanya  sudut  tanjak  yang dilewati  oleh  kendaraan  sehingga  beban  kendaraan  akan bertambah  akibat  gaya  gravitasi  yang  muncul.  Besarnya  gaya hambat  akibat  sudut  tanjak  dapat  dihitung  dengan  rumus berikut,
Rg  =  W sin θ =  hambatan tanjakan (N) (4) Ketika kendaraan dalam posisi menanjak, digunakan satuan gradeability  sebagai  acuan. Gradeability adalah  kemampuan suatu kendaraan untuk mendaki suatu tanjakan. Jika kendaraan didesain  dengan  gradient  30%  misalnya,  maka  kemampuan kendaraan  tersebut  harus  mampu  menanjak  dengan  gradient sebesar 30%. Jika kendaraan tersebut belum mampu menempuh tanjakan  tersebut,  maka  kendaraan  tersebut  dikatakan  tidak memenuhi kriteria gradeability  yang disyaratkan. Perhitungan gradient  tanjakan  (G)  dapat  dilakukan  dengan  persamaan  5
berikut,
G = tan θ                                   (5) Dimana, G = (vertical projection)/(horizontal projection)
Dengan demikian, setelah  meninjau tiga buah gaya  hambat yang  bekerja  pada  kendaraan  sesuai  penjelasan  sebelumnya, maka  gaya  hambat  total  pada  kendaraan  dapat  dirumuskan sesuai persamaan 6 dibawah ini:
Fr  =  Rr  +  Ra  +  Rg Fr  =  fr. W cosθmax  +  1/2 ρ Cd A V2  +  W sinθmax (6)

## C. Gaya Dorong Kendaraan

## Gambar 5. Skema aliran daya dari mesin mobil ke roda [5] .
Gaya Dorong adalah gaya yang bekerja berlawanan dengan arah gerak gaya hambat kendaraan. Gaya dorong ini dihasilkan dari daya yang dihasilkan oleh mesin kendaraan (engine) yang kemudian  disalurkan  melalui  sistem  transmisi  sehingga akhirnya dapat menggerakan roda. Untuk menghitung besarnya gaya  dorong  yang  mampu  dihasilkan  kendaraan,  dapat digunakan  persamaan  7.  Selain  melalui  metode  analitis/ perhitungan,  untuk  mencari  besarnya  nilai  gaya  dorong  (Ft) aktual pada kendaraan juga dapat dilakukan dengan cara lain. Yaitu  dengan  melakukan  pengujian  menggunakan  mesin dynotest pada mobil.
Gambar  5  di  atas  adalah  Gambar  skema  aliran  daya  dari mobil  yang  nantinya  dikonversi  menjadi  gaya  dorong.  Torsi mesin pada mobil (Me) dihasilkan langsung oleh pembakaran pada  combustion  engine.  Torsi  dari  engine  kemudian  akan masuk  ke  drivetrain.  Setelah  melalui  drivetrain,  daya  yang disalurkan  besarnya  akan  menurun  akibat  adanya  losses  pada drivetrain,  kemudian  daya  akan  langsung  disalurkan  menuju roda  kendaraan,  torsi  yang  muncul  pada  roda  disebut  Tr.  Tr sendiri  merupakan  kebutuhan  torsi  untuk  menggerakkan kendaraan.  Torsi  yang  muncul  pada  roda  nantinya  akan digunakan  untuk  memutar  roda  agar  bisa  bergerak.  Pada permukaan roda, ketika berputar akan timbul gaya tangensial. Gaya inilah yang biasa kita sebut dengan gaya dorong (Ft).
Proses transmisi dan transformasi torsi yang dihasilkan oleh mesin menjadi menjadi gaya dorong (Ft) yang terjadi pada roda penggerak  dipengaruhi  beberapa  faktor  berikut,  Maka,  gaya dorong  pada  roda  penggerak  (Ft)  dengan  memperhatikan efisiensi  (ηt)  pada  semua  proses  transmisi  untuk  mobil  pada umumnya dirumuskan dengan persamaan 7 sebagai berikut,
Ft = Ctr×it×Me r η t η ctr (7) Dimana:
Ft   = gaya dorong pada kendaraan (N) Me  = torsi keluaran dari mesin (N.m) ne   = putaran mesin ntr   = putaran transmisi np = putaran poros penggerak r     = jari-jari roda (m) ηt   = efisiensi transmisi,
(0.88-0.92)  untuk  mesin  yang  letaknya  memanjang,  poros penggerak belakang (0.91-0.95) untuk mesin yang letaknya melintang it    = perbandingan gigi transmisi ig   = perbandingan transmisi pada garden Ctr  = rasio torsi konverter ηctr  = efisiensi torsi konverter
Kecepatan  maksimum  kendaran  dalam  setiap  tingkat transmisi (k) dapat dirumuskan:
Vk = 3,14.Rban3,6RPM.Csr 30.ikigCtr (8)
Dimana:
Vk     = kecepatan pada tingkat k (km/h) ik     = rasio transmisi pada tingkat k
Dengan  memasukan  nilai  gaya  dorong  (Ft)  dan  kecepatan (Vk)  serta  gaya  hambat  total  kita  dapat  grafik  untuk karakteristik  traksi  dari articulated  bus kondisi  standard maupun redesign .

## D. Desain Tingkatan Gigi (Progresi Geometri)
Transmisi  merupakan  bagian  dari  sistem  pemindah  tenaga dari  sebuah  kendaraan,  yaitu  sistem  yang  berfungsi  mengatur tingkat kecepatan dalam proses pemindahan tenaga dari sumber penggerak ke roda kendaraan.
Salah  satu  cara  untuk  mencari  perbandingan  gigi  antara tingkat  transmisi  terendah  dan  tertinggi  adalah  dengan  cara progresi geometris. Cara ini umumnya dipakai sebagai langkah iterasi awal. Batas kecepatan operasi dari mesin terendah (ne1) dan tertinggi (ne2) harus ditetapkan terlebih dahulu. Penetapan ini  berdasarkan  karakteristik  torsi  dari  mesin,  batas  ini  biasa dipilih  disekitar  torsi  maksimum  mesin.  Konsep  dari  progresi geometris ditunjukkan pada Gambar 6, dimana mengGambarkan transmisi dengan 4 tingkat kecepatan. [2]

## Gambar 6. Grafik pemilihan perbandingan gigi dengan rasio geometri.[2]
Berdasarkan  Gambar  6,  dengan  perbandingan  geometris maka untuk transmisi 4 tingkat didapat hubungan perbandingan gigi sebagai berikut:
i2 i1 = i3 i2 = i4 i3 = ne4 ne3 = K g (9)
Dimana: i 1 , i 2 , i 3 , i 4 = perbandingan gigi pada tingkat transmisi I, II, III, IV Kg      = konstanta perbandingan
Langkah  pertama  untuk  mendesain  tingkat  transmisi,  harus ditentukan  terlebih  dahulu  rasio  transmisi  pertama  dan  rasio transmisi terakhir kendaraan.
Untuk  menentukan  rasio  transmisi  pertama,  dapat  dihitung dengan rumus:
i 1 =
F1.r
CtrMe.idηtηctr (10)
Kemudian, rasio transmisi pada tingkat terakhir dirumuskan sebagai berikut:
i n = Fn.r CtrMe.idηtηctr (11)
Dengan  demikian,  nilai  faktor  Kg  dapat  ditentukan  dengan rumus  11.  Selanjutnya,  nilai  Kg  tersebut  digunakan  untuk menentukan nilai i2, i3 dst.
𝐾 𝑔 = 𝑖𝑛 1 𝑛−1 𝑖1 (12)
Nilai rasio gyrasi ini untuk membuat tingkat rasio transmisi sesuai  tujuan  penelitian  yaitu  dapat  melebihi  kecepatan  80 km/jam, menanjak hingga 12 derajat dan memiliki losses traksi baik yang dianalisa dari grafik karakteristik traksi untuk setiap tingkat transmisi.

## III. HASIL DAN ANALISIS
A. Informasi Umum
Tabel 2. Spesifikasi Articulated Bus Transjakarta Model Kode/Bagian Keterangan Model K 360 UA 6x2/2 Engine DC09 112 Transmission ZF6AP1700B Dimensi Panjang              mm 18090 Lebar                  mm 2540 Tinggi              mm 3260 Berat Kendaraan (kg) 18356 Sasis/ Chassis Sistem Penggerak Roda 2WD Belakang Transmisi Automatic Transmission 6 tingkat kecepatan Perbandingan gigi (6 Speed-Automatic Transmission) 1 st 3,36 2 nd 1,91 3 rd 1,42 4 th 1,00 5 th 0,72 6 th 0,62 reverse 4,1 Ban/ Tire 295/60R22,5 Continental Suspensi Depan Double air bag suspension Tengah Four air bag suspension Belakang Four air bag suspension Sistem Rem Depan Disc Brake Tengah Disc Brake Belakang Disc Brake Mesin/ Engine Jumlah Silinder 5 Silinder, inline type, Jenis Bahan Bakar Solar Daya Maksimum 360 Hp 1900 rpm Torsi Maksimum 1700 N-m 1100 rpm Koefisien Drag (Cd) 0,68 Luasan Frontal Area (Af) 8,33 m 2
Informasi  umum  standar  Articulated  Bus  Transjakarta tersebut memiliki beberapa batasan:
1. Kendaraan  yang  dianalisa  adalah  articulated  bus Tranjakarta  dengan  tipe  mesin  DC09  112  pada rangka  K 360  UA  6X2/2  Euro  6  dengan  Transmisi  Otomatis  ZF Ecolife tipe 6AP1700B.
2. Analisa yang dilakukan dalam kondisi bus terisi penuh dan setengah penuh berat 70 kg/orang.
3. Kendaraan  mampu  melalui  jalan  dengan  kemiringan  12 derajat.
4. Kecepatan maksimal kendaraan 80 km/jam.
5. Tekanan ban adalah 130 psi.
6. Kinerja engine tidak dipengaruhi lingkungan sekitar.
7. Titik  CG  kendaraan  berhimpit  dengan  titik  guling kendaraan.
8. Menggunakan bahan bakar solar.
9. Jalan yang dilalui rata (tidak bergelombang).
Beban angin yang terjadi pada kendaraan yaitu gaya hambat aerodinamis,  gaya  hambat  rolling  dan  gaya  hambat  tanjak menjadi gaya hambat total yang dilawan oleh gaya dorong (Ft) jika diolah akan memiliki karakteristik traksi sebagai berikut:

## Gambar 7. Grafik Karakteristik Traksi Articulated Bus Standar.
Transmisi  otomatis  memiliki  bagian  penting  dalam operasionalnya,  yaitu  torsi  konverter.  Torsi  konverter  ini memiliki tiga variable yang digunakan dalam perhitungan, rasio torsi  konverter  (ctr),  rasio  kecepatan  (csr)  dan  efisiensi  torsi konverter.  Perhitungan  ketiga  variabel  tersebut  didapatkan dengan Gambar 8.
Gambar 8. Karakteristik kinerja torsi converter [6].
Setelah  melakukan  plotting  dengan  putaran  mesin  maka didapatkan nilai rasio torsi konverter (ctr), rasio kecepatan (csr)
dan efisiensi torsi konverter pada Tabel 3 berikut:
Tabel 3.
Nilai Speed Ratio (Csr), Rasio Torsi Konverter (Ctr) dan Efisiensi Torsi
Konverter No. RPM Te (N.m) Ef Cr Ctr Csr 1 1000 1400 0,22 2,18 0,07 2 1200 1600 0,24 2,16 0,08 3 1300 1600 0,26 2,14 0,09 4 1400 1580 0,28 2,11 0,11 5 1420 1550 0,31 2,05 0,14 6 1450 1500 0,65 1,8 0,36 7 1600 1450 0,88 1,5 0,58 8 1800 1400 0,9 1,3 0,75 9 1900 1300 0,9 1,18 0,82 10 2000 1250 0,9 1,15 0,88
Kemudian  menentukan  tingkat  gigi  Dalam  mendesain tingkat gigi pertama diestimasikan percepatan (a) yang mampu dicapai sebesar 3,6 m/s2. Nilai berat kendaraan (W) 255.609 N berasal  dari  berat  kosong  kendaraan  sebesar  18.0072  N  yang kemudian diisi dengan 100 penumpang  setiap penumpangnya memiliki  berat  70  kg.  Gaya  hambat  rolling  dan  udara  pada tingkat  satu  ditentukan  memiliki  kecepatan  maksimum  10 km/jam,  Nilai  Rr  sebesar  2.047,3  N  dan  Ra  sebesar  26,2  N. Dengan  demikian,  besarnya  gaya  hambat  total  yang  dialami mobil pada tingkat gigi pertama adalah,
𝐹 1 = 𝑊 𝑔 . 𝑎 + 𝑅𝑟 + 𝑅𝑎 𝐹 1 = 255,609 9,81 . 3,6 + 2047,3 + 26,2
𝐹 1 = 97.947,824 𝑁
Sehingga, rasio pada tingkat transmisi pertama dihitung pada kondisi  transmisi  saat  transmisi  mampu  mengeluarkan  gaya paling  maksimal  yaitu  saat  kinerja  torsi  konverter  optimum sesuai  analisa  Gambar  4.10.  Kinerja  bus  paling  optimal  pada saaat  putaran  mesin  1.600  rpm  dan  torsi  sebesar  1.450  Nm dengan  nilai  rasio  torsi  konverter  (ctr)  1,5  dengan  efisiensi sebesar 0,88, maka,
𝑖 1 = 𝐹 1 . 𝑟 𝐶 𝑡𝑟 𝑀𝑒. 𝑖 𝑑 𝜂 𝑡 𝜂 𝑐𝑡𝑟
𝑖 1 = 97.947,824 ⨯ 0,47
1,5 ⨯ 1.450 ⨯ 4,1 ⨯ 0,92 ⨯ 0,88 𝑖 1 = 6,37
Rasio tingkat gigi terakhir ditentukan berdasarkan kecepatan maksimum  yang  diharapkan  mampu  dicapai  oleh  kendaraan. Hal ini menentukan beban yang dialami kendaraan saat tingkat gigi akhir. Jika ditentukan kecepatan maksimum kendaraan 120 km/jam pada putaran mesin 2.000 rpm yang memiliki nilai torsi sebesar  1250  Nm,  maka  nilai  Rr  sebesar  2.811,6  N  dan  Ra sebesar  2.622,4  N  sehingga  besarnya  gaya  total  pada  tingkat gigi akhir adalah,
𝐹 𝑛 = 𝑅𝑟 + 𝑅𝑎
𝐹 𝑛 = 2.811,66 + 2.622,4
𝐹 𝑛 = 5,43 𝑁
Selanjutnya dengan persamaan 2.22 didapatkan rasio gigi ke n,
i n = F n. r C tr Me. i d η t η ctr i n = 5.434 ⨯ 0,47 1,15 ⨯ 1.250 ⨯ 4,1 ⨯ 0,92 ⨯ 0,9 i n = 0,52
Dengan perhitungan nilai rasio tingkat gigi terakhir dan gigi awal  kita  akan  mendapatkan  nilai  rasio  gyrasi  untuk menetapkan  tingkatan  rasio  gigi redesign ,  seperti  Tabel  4 berikut:
Tabel 4.
Perbandingan Tingkatan Gigi Transmisi Redesign Tingkat Standar 6 tingkat 7 tingkat 8 tingkat 9 tingkat 10 tingkat Rasio Gyrasi (Kg) 0,75 0,60 0,65 0.69 0,75 0,78 Tingkat 1 3,36 6,37 6,37 6,37 6,37 6,37 Tingkat 2 1,91 3,86 4,20 4,39 4,65 4,82 Tingkat 3 1,42 2,33 2,77 3,11 3,40 3,65 Tingkat 4 1 1,41 1,83 2,17 2,49 2,76 Tingkat 5 0,72 0,85 1,20 1,54 1,82 2,09 Tingkat 6 0,62 0,52 0,79 1,06 1,33 1,58 Tingkat 7 0,52 0,74 0,97 1,20 Tingkat 8 0,52 0,71 0,91 Tingkat 9 0,52 0,69 Tingkat 10 0,52

## B. Hasil Traksi Redesign Transmisi
Setelah  melakukan Progressi  Geometri didapat  beberapa grafik untuk menilai kecepatan maksimal yang mampu dicapai, kemampuan tanjak ( greadibility) dan losses yang terjadi. Grafik tersebut  terpapar  pada  Gambar  8  hingga  Gambar  12  sebagai berikut:
Gambar 9. Grafik karakteristik traksi articulated Bus 6 tingkat hasil redesign.
Gambar 10. Grafik karakteristik traksi articulated Bus 7 tingkat hasil redesign .
Gambar 11. Grafik karakteristik traksi articulated bus 8 tingkat hasil redesign.
Gambar 12. Grafik karakteristik traksi articulated bus 9 tingkat hasil redesign.
Gambar 13. Grafik karakteristik traksi articulated bus 10 tingkat hasil redesign.
Dari  grafik  9  hingga  13  didapatkan  tingkat  transmisi  hasil redesign mampu  menanjang  lebih  dari  12  derajat,  bahkan sampai  18  derajat.  Kecepatan  maksimal  yang  bisa  dicapai hingga  127,13  km/jam.  Tingkat losses paling  rendah  pada redesign 10  tingkat  transmisi  yang  diGambarkan  dari  celah antara perpindahan gigi.
Pada  kondisi  standar,  perpindahan  tingkat  gigi  pertama menuju  tingkat  gigi  kedua  terdapat  losses  traksi  yang  cukup besar  senilai  14.830,7  N  dilihat  dari  celah  pada  grafik karakteristik  traksi.  Setelah  redesign  besar  losses  traksi  pada tingkat  gigi  pertama  menuju  tingkat  gigi  kedua  mengalami penurunan  losses  traksi.  hasil  redesign  6  tingkat  nilai  losses traksi sebesar 9.786,21 N dari semula, kemudian hasil redesign 7 tingkat sebesar 9.107,81 N, kemudian hasil redesign 8 tingkat sebesar 8.429,75 N, kemudian hasil redesign 9 tingkat sebesar 5.011,84  N,  kemudian  hasil  redesign  10  tingkat  sebesar 2.777,05  N.  Artinya  losses  traksi  dapat  diminimalisir  dengan menambah  jumlah  tingkatan  kecepatanPemilihan  tingkat transmisi mempertimbangkan beberapa faktor yang dijelaskan pada Tabel 5.

## C. Pemilihan Jumlah Transmisi
Menggunakan  metode  pemeringkatan  faktor,  maka  dapat ditentukan  jumlah  tingkat  transmisi  yang  paling  tepat berdasarkan  penilaian  bobot  tertentu  pada  setiap  faktornya. Faktor – faktor tersebut antara lain, dimensi transmisi, distribusi traksi  yang  terjadi  dan  kecepatan  serta  greadibility  yang dihasilkan pada setiap tingkat giginya. Beberapa pertimbangan ini  diberikan  agar  penelitian  ini  lebih  bermanfaat  dalam pengaplikasiannya.  Seperti  dimensi  disesuaikan  dengan  pasar agar terdapat opsional lain.
Dimensi transmisi diestimasikan dengan  mendata transmisi di pasaran. Detail untuk tiap tingkatnya adalah ZF6AP1700B (6 tingkat) dengan panjang 926 mm, Eaton EDCO-6F107A-P (7 tingkat) dengan panjang 765 mm, ZF8HP90 (8 tingkat) dengan panjang 700 mm, Allison 3000MH (9 tingkat) dengan panjang 846 mm, Allison TC10 (10 tingkat) dengan panjang 940,9 mm. Ukuran  panjang  tingkatan  transmisi  yang  paling  mendekati ukuran 6 tingkat (standar) memiliki nilai bobot lebih baik. Hal ini dipertimbangkan karena semakin mendekati ukuran dengan ukuran standarnya akan lebih  mudah dipasang sehingga  tidak membutuhkan  perubahan  yang  signifikan.  Hal  ini  terntu  akan lebih ekonomis. Diameter transmisi tidak menjadi pertimbangan  dikarenakan  diameter  transmisi  lain  lebih  kecil daripada  transmisi  standardnya,  bahkan  untuk  Allison  TC10 (10  tingkat)  hanya  427  mm  sementara  transmisi  standar ZF6AP1700B (6 tingkat) memiliki diameter 553 mm.
Distribusi  traksi  sesuai  pembahasan  pada  sub  judul  3  yaitu pembahasan  hasil  dan  analisis  didapatkan redesign tingkatan transmisi  yang  karakteristik  traksinya  memiliki losses yang berbeda  yang  dapat  dilihat  dari  celah  yang  terdapat  pada Gambar 8 hingga 12. Distribusi traksi yang memiliki nilai lebih baik  adalah  tingkatan  redesign  dengan losses paling  baik. Kecepatan dan greadibility ditinjau dalam Gambar yang sama, yaitu Gambar 8 hingga 12, karena seluruh tingkatan memiliki greadibility dan kecepatan yang sama maka nilai pembobotanya sama.
Tabel 5.
Pemilihan Jumlah Tingkat Transmisi berdasarkan Bobot Faktor Tertentu.
Faktor Bobot Engine Scania DC09112 Redesain ke- 6 7 8 9 10 Dimensi Transmisi 0,3 5 3 3 4 5 Distribusi Traksi 0,25 1 1 2 3 5 Kecepatan 0,225 5 5 5 5 5 Greadibility 0,225 5 5 5 5 5 Total 1 4 3,4 3,65 4,2 5

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Kesimpulan  berdasarkan  data  dan  analisa  yang  telah dilakukan,  diperoleh  beberapa  kesimpulan  penelitian  sebagai berikut.  Pada  kondisi  standar,  Articulated  Bus  Transjakarta mampu  beroperasi  mencapai  kecepatan  maksimum  sebesar 106,62  km/jam  pada  tingkat  gigi  terakhir.  Setelah  melakukan
redesign,  hasil  redesign  rasio  transmisi  pada  tingkat  gigi terakhir menghasilkan gaya dorong yang mampu melawan gaya hambat angin  sampai  kecepatan 127,13 km/jam  untuk tingkat 6, 7, 8, 9 dan 10.
Pada  kondisi  standar,  Articulated  Bus  Transjakarta  mampu menghasilkan  traksi  maksimum  sebesar  51.612,52  N  saat mencapai  1600  rpm  pada  tingkat  gigi  pertama,  dengan  traksi tersebut  bus  tidak  dapat  menanjak  dengan  sudut  tanjak  12 derajat.  Setelah  melakukan  redesign,  hasil  redesign  rasio transmisi pada tingkat gigi pertama (tingkat 6, 7, 8, 9 dan 10) menghasilkan traksi kotor yang lebih tinggi dari kondisi standar yaitu sebesar 97.848,73 N sehingga mampu menanjak dengan sudut  tanjak  18  derajat,  melebihi  standar  sudut  tanjak  untuk elevated road di Jakarta yaitu 12 derajat
Pada  kondisi  standar,  perpindahan  tingkat  gigi  pertama menuju  tingkat  gigi  kedua  terdapat  losses  traksi  yang  cukup besar  senilai  14.830,7  N  dilihat  dari  celah  pada  grafik karakteristik  traksi.  Setelah  redesign  besar  losses  traksi  pada tingkat  gigi  pertama  menuju  tingkat  gigi  kedua  mengalami penurunan  losses  traksi.  hasil  redesign  6  tingkat  nilai  losses traksi sebesar 9.786,21 N dari semula, kemudian hasil redesign 7 tingkat sebesar 9.107,81 N, kemudian hasil redesign 8 tingkat sebesar 8.429,75 N, kemudian hasil redesign 9 tingkat sebesar 5.011,84  N,  kemudian  hasil  redesign  10  tingkat  sebesar 2.777,05  N.  Artinya  losses  traksi  dapat  diminimalisir  dengan menambah jumlah tingkatan kecepatan.
Pada  kondisi  hasil  redesign  10  tingkat  dipilih  karena memiliki nilai bobot pemilihan paling baik dan mampu melalui kondisi  tanjakan  (gradeability)  lebih  dari  18  derajat  artinya sudah melebihi standard elevasi kemiringan jalan di koridor 13 Transjakarta yaitu 12 derajat.
Saran penulis perlu dilakukan analisa lebih lanjut mengenai desain  detail  susunan  planetary  gear  agar  rasio  hasil  redesign dapat dipertimbangkan untuk dapat diproduksi.  Perlu dilakukan  tinjauan  mengenai  berat  optimal  sistem  transmisi untuk kendaraan.   Perlu dilakukan tinjauan volume transmisi yang sesuai ruang yang tersedia pada bus.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Huang P, “Advance Automatic Transmission,” 2014.
[2]  B. Sutantra, I.N. dan Sampurno, Teknologi Konstruksi Otomotif . 2010.
[3]  D. Sugiarto and Dwi, “Analisis Stabilitas Articulated Bus pada Saat Melewati Belokan dan Menglami Perlambatan,” Undergrad. Theses, Mech. Eng. ,RSM 629.222 Sug a, 2008 , 2009.
[4]  J. J. Taborek, “Mechanics of Vehicles.”
[5]  “Artic City Bus 6X2/2 K-Series.”
[6]  M. Martinez, “Torque Converter.”